GENERADORES DE VAPOR
Objetivo: Comprenderá el funcionamiento de
un generador de vapor realizando la
evaluación térmica del mismo, manejando los
diferentes criterios sobre el arranque,
operación, paro y mantenimiento.
GENERALIDADES
• La primera máquina de vapor la
tenemos que buscar en la obra de
Herón de Alejandría, Spiritalia seu
Pneumatica. El ingeniero y matemático
griego, ideó esta primera máquina
mediante experimentos con vapor de
agua que le llevaría a descubrir de
forma arcaica la ley de acción y
reacción.
• Las máquinas térmicas en general
(entre las cuales la Aelópila es
probablemente
la
de
primera
invención) transforman energía térmica
en
energía
mecánica.
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• La máquina elemental de vapor fue inventada
por Dionisio Papin en 1769 y desarrollada
posteriormente por James Watt en 1776.
• Ella fue la impulsora de la revolución
industrial, la cual comenzó en ese siglo y
continua en el nuestro.
Revolución Industrial
• Es un periodo histórico comprendido entre la segunda mitad del siglo
XVIII y principios del XIX, en el que Inglaterra en primer lugar, y el resto
de Europa continental después, sufren el mayor conjunto de
transformaciones socioeconómicas, tecnológicas y culturales de la
Historia de la humanidad,
• La Revolución comenzó con la mecanización de las industrias textiles y
el desarrollo de los procesos del hierro. La expansión del comercio fue
favorecida por la mejora de las rutas de transportes y posteriormente
por el nacimiento del ferrocarril.
• Las innovaciones tecnológicas más importantes fueron la máquina de
vapor y la denominada Spinning Jenny (es una hiladora multi-bobina),
una potente máquina relacionada con la industria textil.
• Máquinas de vapor alternativas de variada
construcción han sido usadas durante muchos
años como agente motor, pero han ido
perdiendo gradualmente terreno frente a las
turbinas.
– DESVENTAJAS
• La baja velocidad
• El mayor $ por kW de potencia
• Necesidad de un mayor espacio para su instalación e
inadaptabilidad para usar vapor a alta temperatura.
• Dentro de los diferentes tipos de calderas se
han construido calderas para tracción,
utilizadas en locomotoras para trenes tanto de
carga como de pasajeros.
DEFINICIÓN DE GENERADORES DE
VAPOR
• Las Calderas o Generadores de vapor son
instalaciones industriales que, aplicando el calor
de un combustible sólido, líquido o gaseoso,
vaporizan el agua para aplicaciones en la
industria.
Las calderas de vapor, básicamente constan de 2
partes principales:
• Cámara de agua.
Recibe este nombre el espacio que ocupa el agua en el
interior de la caldera.
Según la razón que existe entre la capacidad de la cámara de
agua y la superficie de calefacción, se distinguen calderas de:
gran volumen,
mediano; y
pequeño volumen de agua.
• Cámara de vapor
Es el espacio ocupado por el vapor en el interior
de la caldera, en ella debe separarse el vapor del
agua que lleve una suspensión. Cuanto más
variable sea el consumo de vapor, tanto mayor
debe ser el volumen de esta cámara, de manera
que aumente también la distancia entre el nivel
del agua y la toma de vapor.
TIPOS DE CALDERAS
Calderas
Sencillas.
1. Calderas de
Gran Volumen
de Agua.
Calderas con
Hervidores.
Calderas de
Hogar Interior.
Caldera
Semitubular.
Caldera
Locomotora.
2. Caldera de
Mediano Volumen
de Agua.
Calderas de
Galloway.
Locomóviles.
Calderas Marinas.
CALDERAS DE PEQUEÑO VOLUMEN DE
AGUA
Acuotubulares
• Las calderas acuotubulares (el agua está dentro
de los tubos) eran usadas en centrales
eléctricas y otras instalaciones industriales,
logrando con un menor diámetro y
dimensiones totales una presión de trabajo
mayor, para accionar las máquinas a vapor
• La producción del vapor de agua depende de la
correspondencia que exista entre dos de las
características fundamentales del estado
gaseoso, que son la presión y la temperatura.
Pirotubulares.
Referencia de imagen: http://www.scribd.com/doc/15904266/Apunte-Calderas-y-Gene-Rad-Ores-de-Vapor
• Para medir la potencia de la caldera, y como dato
anecdótico, Watt recurrió a medir la potencia
promedio de muchos caballos, y obtuvo unos 33.000
libras−pie/minuto o sea 550 libras−pie/seg., valor
que denominó HORSE POWER, potencia de un
caballo.
• Posteriormente, al transferirlo al sistema métrico de
unidades, daba algo más de 76 kgm/seg. Pero, la
OficinaInternacional de Pesos y Medidas de París,
resolvió redondear ese valor a 75 más fácil de
simplificar, llamándolo "Caballo Vapor" en homenaje
a Watt.
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